Los compresores de tornillo para refrigeración son compresores volumétricos. Desde su uso en 1934, gracias a su excelente rendimiento, su bajo desgaste y su gran capacidad de refrigeración, han dominado los sistemas de refrigeración de tamaño pequeño a mediano. A continuación, analizaremos con más detalle los tipos de fallos que suelen producirse en los compresores de tornillo para refrigeración con flúor.
1. Relación de compresión anormal
2. Baja eficiencia y fallo del condensador
3. Baja eficiencia y fallo del evaporador
4. Fallo del sistema del circuito de aceite
5. Fallo eléctrico
1. Relación de compresión anormal
La relación de compresión es un concepto familiar para cualquiera que conozca el funcionamiento de un compresor. Pero, ¿para qué sirve la relación de compresión? ¿Es simplemente una herramienta informática? En realidad, no lo es.
La diferencia entre una máquina de tornillo y una máquina de pistón es que la máquina de pistón solo subcomprime, mientras que la máquina de tornillo sobrecomprime.
Debido a su estructura, la máquina de tornillo posee un dato importante: la relación de volumen interno, abreviada como Vi. En la mayoría de los compresores de tornillo, la Vi es fija. Desde la perspectiva del mantenimiento y la operación, el valor de la relación de volumen interno es muy similar al de la relación de compresión externa (la relación de presión absoluta entre la presión de condensación y la presión de evaporación), y la eficiencia de este compresor es máxima.
¿Qué ocurre entonces cuando la relación de compresión es grande o pequeña?
Si es demasiado grande, o la diferencia de presión es demasiado grande, demuestra que el sistema se desvía completamente del valor de diseño. Los principales fenómenos son que la temperatura de descarga y la temperatura de presión son demasiado altas, la presión de succión es baja y la temperatura es alta.
Si la presión y la temperatura de los gases de escape son demasiado altas, las consecuencias adversas son principalmente que el aceite lubricante del sistema tiende a carbonizarse, no forma una película de aceite adecuada y el rotor no se lubrica completamente.
La baja presión de succión y la alta temperatura de succión afectan principalmente la refrigeración del motor, así como la temperatura de escape. Las consecuencias son básicamente equivalentes a una alta temperatura y presión de escape.
Si es demasiado pequeño, afecta principalmente a la carrera húmeda (vehículo húmedo, congelación invertida). En algunos materiales, el compresor de tornillo es resistente a la carrera húmeda, incluyendo algunos de nuestros diseños, y los vendedores suelen promocionarlo así. En realidad, las máquinas de tornillo son más sensibles a la carrera húmeda. Si una gran cantidad de líquido regresa al compresor, diluirá el aceite lubricante, lo que resultará en una alta temperatura de escape.
Por supuesto, la relación de compresión es demasiado pequeña, y esto también se debe al grave desgaste del rotor y a fallos en la carga y descarga.
2. La eficiencia del condensador es baja.
La baja eficiencia del condensador afecta principalmente a la temperatura del suministro de líquido y a su capacidad de condensación. Sabemos que la válvula de expansión se alimenta idealmente con el depósito lleno de líquido. De esta forma, la eficiencia del sistema es mayor y la capacidad de refrigeración es máxima. Además, las unidades grandes suelen tener un depósito de almacenamiento integrado, que se utiliza principalmente para la refrigeración del aceite. Por lo tanto, es fundamental mantener la alta eficiencia del condensador. Las fallas se deben principalmente a una selección incorrecta del método de refrigeración, una superficie de evaporación insuficiente, un medio refrigerante insuficiente y un intercambio de calor insuficiente. Por consiguiente, durante la inspección se revisan principalmente componentes clave como los ventiladores, las bombas de agua y las aletas.
En este sentido, el efecto de condensación es excesivo. Por ejemplo, si la temperatura ambiente es muy baja, la condensación se intensifica, lo que resulta en una mayor eficiencia del líquido que ingresa al evaporador. En este caso, el sobrecalentamiento de succión es muy bajo y la sensibilidad de la válvula de expansión disminuye, lo que provoca un choque hidráulico de arranque. O bien, la diferencia entre la presión de escape y la presión de succión es insuficiente, lo cual resulta fatal para la máquina de tornillo con suministro de aceite a presión diferencial.
3. La eficiencia del evaporador es baja o alta.
La baja eficiencia del evaporador afecta principalmente al enfriamiento del objeto a enfriar, mientras que la carrera húmeda afecta al compresor. Una alta eficiencia provocará un sobrecalentamiento excesivo en la succión, lo que afectará a la temperatura de descarga del compresor.
Juicio de la técnica de golpe húmedo
En condiciones de baja temperatura, la detección de una carrera húmeda es relativamente sencilla, principalmente basada en la línea de congelación de succión del compresor. ¿Pero qué ocurre con el estado del aire acondicionado? ¿Y con el rocío? En particular, para los enfriadores, un error en la detección puede provocar averías y filtraciones de agua. Por lo tanto, se puede determinar mediante el diagrama presión-entalpía o restando la temperatura de condensación a la temperatura de escape. Si el resultado es inferior a 30 K, se considera una carrera húmeda.
Permítanme añadir algo más: la válvula de expansión no tiene una lista aparte (consulten mi libro sobre el mantenimiento de la válvula de expansión). No es una válvula reguladora universal, y no todas las condiciones de trabajo cumplen con los requisitos de ajuste de la válvula de expansión. Esto es especialmente cierto en el caso de grandes carros tirados por caballos.
4. Problema en el circuito de aceite
En el circuito de aceite, esto se refleja principalmente en la calidad del aceite, su limpieza, la temperatura de retorno del aceite, etc. La función principal del aceite lubricante en el sistema de refrigeración del compresor de tornillo es lubricar, enfriar y sellar.
Además, también tiene la función de reducir el ruido y absorber los impactos, pero existe mucha controversia en la industria, principalmente porque el aceite forma burbujas de aire en la parte del motor, y estas burbujas eliminan el ruido, pero algunos fabricantes piensan que es inútil y que el gas y el líquido son difíciles de controlar, por lo que en su lugar añaden un supresor de espuma.
La absorción de impactos sirve principalmente para la lubricación de los rodamientos, y este efecto no es evidente, por lo que las dos funciones mencionadas anteriormente no pueden considerarse las funciones principales.
La temperatura del aceite de retorno influye considerablemente en la vida útil del compresor de tornillo. Generalmente, la temperatura de funcionamiento recomendada oscila entre 40 y 60 °C, aunque algunos fabricantes también especifican 70 °C u 80 °C. Una temperatura excesivamente alta del aceite provoca la formación de depósitos de carbono y daña la película lubricante. La temperatura del aceite también afecta a la temperatura de escape, lo que a su vez influye en la relación de compresión. Por lo tanto, es fundamental prestar atención al ajuste al seleccionar la temperatura del aceite.
limpieza del aceite
La limpieza del aceite también es fundamental para la limpieza del sistema. Mantener la limpieza es la característica principal del compresor de tornillo. El compresor de tornillo no es igual al compresor de pistón. Debido a razones estructurales, la limpieza del sistema es mayor que la del compresor de pistón. Debido a la alta velocidad del rotor, algunos objetos extraños son succionados rápidamente por el compresor, dañando el rotor, especialmente pequeñas partículas de metal u otros objetos extraños que atraviesan el filtro de succión (incluidos algunos objetos extraños relativamente grandes; no es raro que la succión dañe la malla del filtro), o incluso puede causar problemas de montaje en la propia máquina, provocando que las piezas se desprendan y se atasquen entre los rotores. Esto inevitablemente causa daños directos al motor. Aunque las pequeñas partículas de metal no actúan directamente, impactan la película de aceite del rotor, lo que resulta en una lubricación deficiente del cojinete del rotor, el agarrotamiento del cilindro y el roce de la caja del cojinete. Lo más grave es que las pequeñas partículas pueden formar una cadena de cortocircuitos y dañar directamente el motor.
Los compresores con aceite lubricante ácido suelen desprender un olor a quemado al encenderlos para su análisis. La temperatura es muy alta cuando la superficie metálica está muy desgastada, y el aceite lubricante comienza a carbonizarse por encima de los 175 °C. Si hay mucha agua en el sistema (el bombeo al vacío no es óptimo, el aceite lubricante y el refrigerante tienen un alto contenido de agua, entra aire tras la rotura del tubo de retorno de aire a presión negativa, etc.), el aceite lubricante puede acidificarse. El aceite lubricante ácido corroe los tubos de cobre y el aislamiento del bobinado. Por un lado, provoca la deposición de cobre; por otro lado, el aceite lubricante ácido que contiene átomos de cobre tiene un rendimiento de aislamiento deficiente, lo que crea las condiciones para un cortocircuito en el bobinado.
En las unidades de compresores de tornillo, muchos tipos de fallas se deben a diversos factores. Por ejemplo, la falta de lubricación provoca que el rodamiento y el rotor se atasquen, lo que a su vez bloquea el motor del compresor, causando un aumento anormal de la presión y la quema del motor. ¿Y por qué se produce la falta de aceite o la falla de lubricación? En realidad, se debe principalmente a la alta temperatura de los gases de escape, a un choque térmico y a otras causas. Por lo tanto, para el personal de mantenimiento, todos estos problemas requieren una observación cuidadosa y un análisis exhaustivo antes de poder repararlos y optimizar su funcionamiento.
1. El aceite hierve durante el arranque o el funcionamiento.
Esta falla se debe a que el líquido está entrando al compresor o a que hay un exceso de refrigerante en el aceite lubricante. Ajuste el mecanismo de estrangulamiento para comprobar si hay un exceso de refrigerante.
2. El nivel de aceite es insuficiente o demasiado alto.
Si el nivel es insuficiente, conviene considerar si se trata de una falla en el aceite, una cantidad insuficiente de combustible o una dificultad para que el aceite regrese al evaporador. Durante el mantenimiento, verifique que el nivel de líquido en el depósito sea bajo. En ese caso, podría tratarse de una falla en el mecanismo de estrangulamiento o una instalación incorrecta.
Si el valor es demasiado alto, debe considerarse que el filtro de aceite está obstruido y que el refrigerante se ha mezclado con el aceite.
3. La temperatura de los gases de escape es demasiado alta.
Existen muchos factores que pueden provocar una temperatura elevada en los gases de escape, principalmente debido a un exceso o una cantidad insuficiente de refrigerante, un sobrecalentamiento de succión excesivo y condiciones de trabajo inestables.
4. Presión de succión baja o fluctuante
Las principales manifestaciones de una baja presión de succión son la falta de refrigerante, el desequilibrio del mecanismo de estrangulamiento, la alta temperatura de condensación, el choque térmico del líquido, etc.
Fecha de publicación: 5 de diciembre de 2022
